Question

【題目】聚合硫酸鐵是一種新型高效的無機高分子絮凝劑。用硫酸亞鐵晶體及硫酸為原料催化氧化法生成硫酸鐵，再水解、聚合成產品。實驗室模擬生產過程如下：

(1)①用原料配制2.50 mol/L的FeSO4溶液時用到的定量儀器有：____________________

②寫出氧化過程中的離子方程式：_________________________________________

(2)綜合考慮實際投料硫酸亞鐵與硫酸的物質的量之比為左右最佳。 加入的硫酸比理論值稍多，但不能過多的原因是____________________________________________________________________。

(3)硫酸鐵溶液水解可以得到一系列具有凈水作用的堿式硫酸鐵(x Fe2O3·y SO3·z H2O)，現采用重量法測定x、y、z的值。

①測定時所需的試劑____________。

(a) NaOH (b) Ba(OH)2 (c) BaCl2 (d) FeSO4

②需要測定____________和____________的質量(填寫化合物的化學式)。

(4)選出測定過程中所需的基本操作____________(按操作先后順序列出)。

a.過濾、洗滌

b.蒸發、結晶

c.萃取、分液

d.冷卻、稱量

e.烘干或灼燒

Answer 1

【答案】電子天平、容量瓶 4Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O 硫酸稍過量是為了防止Fe3+水解成氫氧化鐵，當硫酸過多時，后續中和需要的堿的用量大，造成浪費 ac Fe2O3 BaSO4 aed

【解析】

(1)①配制一定物質的量濃度的溶液要稱量溶質的質量，用容量瓶定容；

②硫酸亞鐵在酸性條件下被氧氣氧化成硫酸鐵；

(2)硫酸過多，在后面調節pH時要消耗的氫氧化鈉的量就多，造成浪費；

(3)①采用重量法測定堿式硫酸鐵(x Fe2O3y SO3z H2O)中x、y、z的值時，可以將樣品溶于氫氧化鈉溶液，根據得到的固體氧化鐵的質量確定x的值，過濾，在所得濾液中加氯化鋇，根據產生的硫酸鋇沉淀的質量可確定y的值，根據樣品的總質量結合Fe2O3和計算得的SO3的質量可確定z的值；

②根據①的分析可知，要測定Fe2O3、BaSO4的質量；

(4)測定過程中將樣品溶于氫氧化鈉溶液，經過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得氧化鐵的質量，在所得濾液中加氯化鋇，經過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得硫酸鋇的質量，據此答題。

(1)①配制一定物質的量濃度的溶液要稱量溶質的質量，要用電子天平，用容量瓶定容，故答案為：電子天平、容量瓶；

②硫酸亞鐵在酸性條件下被氧氣氧化成硫酸鐵，反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

(2)硫酸稍過量是為了防止Fe3+水解成氫氧化鐵，當硫酸過多時，后續中和需要的堿的用量力大，造成浪費，所以加入的硫酸比理論值稍多，但不能過多，故答案為：硫酸稍過量是為了防止Fe3+水解成氫氧化鐵，當硫酸過多時，后續中和需要的堿的用量力大，造成浪費；

(3)①采用重量法測定堿式硫酸鐵(x Fe2O3y SO3z H2O)中x、y、z的值時，可以將樣品溶于氫氧化鈉溶液，根據得到的固體氧化鐵的質量確定x的值，過濾，在所得濾液中加氯化鋇，根據產生的硫酸鋇沉淀的質量可確定y的值，根據樣品的總質量結合Fe2O3和計算得的SO3的質量可確定z的值，故選ac；

②根據①的分析可知，要測定Fe2O3、BaSO4的質量，故答案為：Fe2O3、BaSO4；

(4)測定過程中將樣品溶于氫氧化鈉溶液，經過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得氧化鐵的質量，在所得濾液中加氯化鋇，經過過濾、洗滌、烘干或灼燒、冷卻、稱量得硫酸鋇的質量，故選aed。